专利名称：带有嵌入式投影器的小型信息处理设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及含有数据显示性能的小型设备。此外，本发明还涉及提供一种信息处理和显示系统，该系统包括用于展示文本和画面信息及数据的部件，并且该系统适用于把图象投影到远距离显示表面上。另外，本发明涉及一种使用小型信息处理设备的方法，其中该设备含有把数据投影到远距离表面上的投影器。
有时，难以通过小型投影器中介物把图象投影到诸如屏幕、平花板、墙壁等的远距离平面上，其中该投影器具有便于手提或易于携带的结构特性。
从而，依据本发明提供一种信息处理和图象显示系统，该系统可含有至少一个或者可能多个具有用于观看数据的小型显示器的嵌入式或封装的数据处理部件。该系统的一个嵌入模块易于把数据投影到远距离屏幕或表面上，因此还可提供一个控制部件并且它适用于通过投影仪模块处理数据，从而操纵或者控制在其上投影着数据或画面展示的表面上的显示质量。
为了达到上述，依据本发明，由该信息处理和显示系统装备的小型物体可以是一个适当的小便携件；例如，PDA、钟、含有显示屏幕的便携电话、web电话、智能电话、寻呼机、智能皮夹、智能钥匙、手表或怀表、或者大量其它物品中的类似件。
嵌入式数据处理部件含有一个投影器模块，后者装备着一个激光器部件用于生成和投射高质量强度差图象；并且其中一个控制部件通过测量环境或周围条件的中间传感器组便利改变图象质量、彩色亮度、清晰度和反差。这些条件基本是投影器模块附近的照明条件，在其上投影图象的屏幕附近的照明条件，以及对风、雨、离屏幕的距离的附加测量和对屏幕的边界和范围的测量。
此外，该控制部件可装备一个帮助对屏幕上的图象聚焦的聚焦系统，并且还可含有一个根据从测量环境或周围条件的各传感器导出的数据自动调节图象质量、彩色亮度以及图象反差的子系统，这样的聚焦是按自动激励方式采纳的。
从而，本发明的一个目的是提供一个信息处理和显示系统，该系统可嵌入到或封装到小型化的或小尺寸的便携的制成器中，并且适用于把高质量数据或画面展示投影到远距离屏幕或表面上。
本发明的另一个目的是提供一个上述类型的系统，其中该系统中含有一个用于测量环境条件的控制部件，该控制部件可响应从系统中包含的传感器组导出的数据改变屏幕上的投影显示的图象质量、彩色亮度、清晰度和反差。
再一个目的是提供一种包含在该信息处理和显示系统中的投影器模块，后者包括一个用于产生高质量反差图象的激光器部件，该反差图象适用于投影到远距离屏幕或表面上。
此外，本发明还涉及一种方法，用于利用包含着嵌入式投影器的小型部件把图象投影到远距离平面上或物体上。
另外，再一个目的是提供一种使用该信息处理和显示系统的方法，其中该系统含有一个用于生成高质量强反差图象的激光投影器模块和一个用于根据传感器检测的环境及周围条件调节和改变图象质量、色彩、清晰度和反差的控制部件。
现连带附图参照下述对本发明的各优选实施例的详细说明；附图中
图1示出嵌入到小型制造件中的投影系统的示意性总体电路方块图；图2示出从一个具有嵌入式投影系统的手表投影图象，该嵌入式投影系统用于信息处理和把图象显示投影到房间天花板的表面上；图3a和3b分别示出采用用于单色投影的激光器和小型弧光灯的投影模块；图4示出一个适用于包含到小型制成器中的带有一个激光投影模块的PDA的顶、侧、底视图5a和5b分别示出一个彩色投影模块使用激光器和小型弧光灯；图6示出适宜于和依据本发明的小型化部件一起使用的一个带有弧光灯投影模块的PDA的顶、侧、底视图。
参照图1和2中的细节，手表10具有在其中嵌入的一个PDA12和显示器14，并且包括一个运行上和PDA部件12连接的控制单元或模块16。此外，投影器模块15包括一个自动聚焦器18和用于感测外部环境和周围条件的多个传感器20。
图象质量模块22运行上和控制模块20连接，并且其中适宜于从投影器投射或发射激光束LB以在远距离屏幕24上提供图象；在该情况下，显示钟和其它数据的展示，如概括地示出那样。
如图2中所示，激光束LB可投射到房间的天花板26上，天花板26实质上构成屏幕或远距离观看表面，从而显示出图象；即，时钟或时间，在图1中以放大的形式示出。自然地，其它表面，例如垂直墙面、地板、标准投影屏幕、纸张或任何其它适当表面，不论是平的还是有些弯曲的，都适用于通过本投影系统在其上投影图象和数据。
如所示，投影器模块15装配着用于生成激光束LB以把数据显示器14的高质量图象投射到远距离屏幕上的激光器部件30。
如图1中所示，控制单元或模块16适用于根据感测和测量环境或周围条件的传感器组20的作用提供改变图象质量、彩色亮度、清晰度和反差上的控制，其中环境或周围条件例如为投影器模块附近的照明条件、在其上投影数据和图象的远距离屏幕附近的照明条件、诸如刮风和下雨的天气条件、投影器模块或激光器部件离屏幕的距离以及对屏幕边界的提供。
通过提供一个能够适当地对远距离屏幕上的图象或数据聚焦的系统并且还可能装备着一个子系统的自动聚焦部件18实现图象的聚焦，其中该子系统用于根据从感测和测量环境或周围条件的传感器组接收到的数据自动地和同时地控制图象质量、彩色亮度和反差。如所指示，最好自动控制聚焦18。
此外，控制单元或模块16还可装备一个还适用于调节或控制屏幕上的显示的边界形式，例如方形、圆形、椭圆、多边形或任何其它的适当布局的形状，的子系统。该控制子系统可响应从传感器组接收到的数据自动地运行。
如示意地指示那样，传感器组20可包括一个视频摄象机或者任何其它类型的摄象机系统。
尽管把小型部件示范成是一个手表10，它也可以是PDA、钟、带有显示屏幕的电话、web电话、智能电话、寻呼机、智能皮夹、智能钥匙、怀表或手表、以及其它按需要可由人身戴上或携带的、可以方便形式携带的(例如公文包中)或安装在家中、办公室中、汽车中的适当小尺寸或小型物体。参照附图3a、3b和4，其中图3a中示出采用激光器照射系统的投影模块，图3b中示出采用弧光灯照射系统的投影模块，而图6中示出从嵌入式系统中把日期显示投射到屏幕上。
图5a和5b分别示出采用激光照射系统和小型弧光灯照射系统的彩色投影模块，其中按可应用那样，不是单种颜色而是存在投射红、绿、兰的固态激光器件或者电子彩色滤波器。
本质上，投影器模块可包括一个照明源、照明光学器件、一个图象形成模块以及一个投射透镜。照明源可以是小型固态激光器或者是诸如金属卤化弧光灯的小型高亮度灯。对于灯照明，照明光学器件还可包括用来提供具有最优效率的偏振光的偏振化转换光学器件。通过照明光学器件把照明光引到图象形成模块。图象形成模块是一个小型光阀门，例如传输式或反射式液晶光阀门。当今可在市场上购到直径小到0.25”的液晶传输型光阀门(Kopin公司)。使用一个透镜放大并把图象从光阀门投射到屏幕上。
替代地，可以如图3B、5、6中所示使PDA或投影器模块装备弧光灯照明系统而不是激光器，它在运行上和激光照明相似但在这种情况下使用弧光灯系统。
对于彩色应用，可以采用二种类型的投影器。第一种使用一个其中每个显示的象素由三个子象素，每个子象素用于一种彩色分量(红、绿、兰)，的光阀门。三个子象素中的每一个包括一个不同的彩色滤波器，即一个绿的、一个红的和一个兰的。从而光阀门中的子象素数量为显示的象素乘以3。在这种模式下，白色光照明用于照明该光阀门。发射光被滤波成红、绿、兰以形成全色彩的图象。
尽管示出和说明了所认为的本发明的各优选实施例，但是当然应理解在不背离本发明的精神下在形式上或细节上容易做出各种修改和改变。从而，本发明既不受限制于本文中示出和说明的具体形式和细节，也不受限制于整体上小于附属权利要求书中所公开的本发明。
权利要求
1．一种信息处理-显示系统，由嵌入到封装着一个或多个数据处理部件的小型件中构成，其中包括一个用于观看数据的小型显示器；一个用于把数据投影到远距离屏幕上的投影器模块；以及一个用于通过所述投影器模块处理数据和用于控制所述屏幕上的投影显示的质量的控制部件。
2．权利要求1所述的系统，其中所述嵌入式数据处理部件是从由PDA、钟、带有屏幕的电话、web电话、智能电话、寻呼机、智能皮夹、智能钥匙、手表以及和该嵌入式部件连接的眼镜组成的组中选择的。
3．权利要求1所述的系统，其中所述投影器模块装备着一个用于把高质量强反差图象投射到所述屏幕上的激光器部件。
4．权利要求1所述的系统，其中所述控制部件改变投影到屏幕上的图象质量、彩色的亮度以及图象的清晰度和反差。
5．权利要求1所述的系统，其中所述控制部件装备着用于感测和测量环境条件的传感器。
6．权利要求5所述的系统，其中所述环境条件是投影器模块附近的照明、屏幕附近的照明、刮风、下雨、离屏幕的距离、或屏幕的边界形状。
7．权利要求1所述的系统，其中所述控制部件装备着一个用于把投射的图象聚焦在所述屏幕上的聚焦系统。
8．权利要求5所述的系统，其中所述控制部件装备着一个子系统，其用于根据从感测和测量环境条件的各传感器得到的数据自动地控制投影图象的质量、彩色的亮度和反差。
9．权利要求7所述的系统，其中自动地调节聚焦。
10．权利要求1所述的系统，其中屏幕是从由标准投影仪屏幕、纸张、地板、天花板、墙壁、任何形状如矩形、圆、椭圆、多边形的任何封面所组成的组中选择的。
11．权利要求1所述的系统，其中所述控制部件装备着一个便利控制屏幕上的显示边界形状，例如矩形、圆、椭圆或多边形，的子系统。
12．权利要求11所述的系统，其中利用从各传感器得到的数据自动地操作所述子系统。
13．权利要求5所述的系统，其中所述传感器包括照相机或视频摄象机。
14．权利要求1所述的系统，其中小型显示器充当投影器光束的输出装置。
15．权利要求1所述的系统，其中显示器是眼镜。
16．一种信息处理一显示方法，在嵌入到封装着一个或多个数据处理部件的小型件中构成，其中包括一个用于观看数据的小型显示器，一个把数据投影到远距离屏幕上的投影器模块；以及一个通过所述投影器模块处理数据的用于控制所述屏幕上的投影显示的质量的控制部件。
17．权利要求16所述的方法，其中所述嵌入式数据处理部件是从由PDA、钟、带有屏幕的电话、web电话、智能电话、寻呼机、智能皮夹、智能钥匙、手表以及和该嵌入式部件连接的眼镜组成的组中选择的。
18．权利要求16所述的方法，其中所述投影器模块装备着一个用于把高质量强反差图象投射到所述屏幕上的激光器部件。
19．权利要求16所述的方法，其中所述控制部件改变投影到屏幕上的图象质量、彩色的亮度以及图象的清晰度和反差。
20．权利要求16所述的方法，其中所述控制部件装备着用于感测和测量环境条件的传感器。
21．权利要求20所述的方法，其中所述环境条件是投影器模块附近的照明、屏幕附近的照明、刮风、下雨、离屏幕的距离、或屏幕的边界形状。
22．权利要求16所述的方法，其中所述控制部件装备着一个用于把投射的图象聚焦在所述屏幕上的聚焦系统。
23．权利要求20所述的方法，其中所述控制部件装备着一个子系统，其用于根据从感测和测量环境条件的各传感器得到的数据自动地控制投影图象的质量、彩色的亮度和反差。
24．权利要求22所述的方法，其中自动地调节聚焦。
25．权利要求16所述的方法，其中屏幕是从由标准投影仪屏幕、纸张、地板、天花板、墙壁、任何形状如矩形、圆、椭圆、多边形的任何封面所组成的组中选择的。
26．权利要求16所述的方法，其中所述控制部件装备着一个用来调节所述屏幕上的显示边界的形状，例如矩形、圆、椭圆或多边形，的子系统。
27．权利要求26所述的方法，其中利用从各传感器得到的数据自动地操作所述调节子系统。
28．权利要求20所述的方法，其中所述传感器包括照相机或视频摄象机。
29．权利要求16所述的方法，其中小型显示器充当投影器光束的输出装置。
30．权利要求16的方法，其中显示器是眼镜。
全文摘要
包含着数据显示特性的小型部件含有信息处理和显示系统,其包括用于展示文本以及画面信息和数据的部件并且适用于把图象投影到远距离显示表面上,还公开一种应用包含着用于把数据投影到远距离表面上的投影器的小型信息处理部件的方法。
文档编号G09G3/00GK1296192SQ0013389
公开日2001年5月23日 申请日期2000年11月9日 优先权日1999年11月12日
发明者法德·埃里亚斯·多恩, 迪米特里·肯奈斯基, 克里弗德·A·皮克维尔, 亚历山大·兹莱特森 申请人:国际商业机器公司